1、定義與結(jié)構(gòu)

全向輪是一種能夠在平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意方向移動(dòng)的特殊輪子。它主要由輪轂和圍繞在輪轂周圍的多個(gè)小滾輪組成。輪轂是全向輪的中心支撐部分，全向輪，小滾輪則以一定角度（通常呈 45 度左右）安裝在輪轂圓周上，這些小滾輪有自己獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)軸，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

2、工作原理

當(dāng)全向輪的輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)周圍的小滾輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于小滾輪的特殊安裝角度和獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的特性，全向輪可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、平移、斜向移動(dòng)以及原地旋轉(zhuǎn)等多種運(yùn)動(dòng)方式。例如，通過控制不同輪子的轉(zhuǎn)速和方向，全向輪供應(yīng)商，可以使安裝全向輪的設(shè)備地向期望的方向移動(dòng)。

3、應(yīng)用領(lǐng)域

物流行業(yè)：在物流倉(cāng)庫(kù)中，自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人（AMR）安裝全向輪后，可以在狹窄的通道和貨架之間靈活穿梭，地完成貨物的搬運(yùn)和存儲(chǔ)任務(wù)。

工業(yè)制造：在工廠的生產(chǎn)線上，全向輪用于輸送設(shè)備和物料搬運(yùn)裝置，能夠在不同工位之間準(zhǔn)確地運(yùn)輸零部件和半成品，適應(yīng)復(fù)雜的生產(chǎn)流程布局。

服務(wù)機(jī)器人：如酒店服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)院配送機(jī)器人等，全向輪賦予它們?cè)趶?fù)雜室內(nèi)環(huán)境中自由移動(dòng)的能力，更好地為客戶提供服務(wù)。

1、基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)

全向輪主要由輪轂和分布在輪轂圓周的多個(gè)小滾輪組成。輪轂是整個(gè)輪子的中心支撐部分，起到連接和承載的作用。小滾輪通常呈一定角度（一般約 45 度）安裝在輪轂周圍，并且每個(gè)小滾輪都有自己獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)軸，這使得它們能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)，就為全向輪的運(yùn)動(dòng)提供了基礎(chǔ)動(dòng)力。例如，全向輪加工廠家，在自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）中，電機(jī)通過軸與全向輪的輪轂相連，為輪轂提供旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。

2、實(shí)現(xiàn)多方向移動(dòng)的原理

前進(jìn)和后退：當(dāng)所有全向輪的輪轂以相同的速度和方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小滾輪也隨之滾動(dòng)。此時(shí)，小滾輪的滾動(dòng)方向與輪轂的旋轉(zhuǎn)方向一致，全向輪價(jià)格，全向輪就實(shí)現(xiàn)了向前或向后的直線運(yùn)動(dòng)，這和普通輪子的前進(jìn)后退原理類似。

平移運(yùn)動(dòng)：要實(shí)現(xiàn)平移，需要對(duì)各個(gè)全向輪進(jìn)行不同的驅(qū)動(dòng)。例如，對(duì)于安裝在一個(gè)方形底盤四個(gè)角上的全向輪，讓相鄰的兩個(gè)全向輪以相同的速度但相反的方向旋轉(zhuǎn)輪轂。這樣，一側(cè)全向輪上的小滾輪向前滾動(dòng)，另一側(cè)全向輪上的小滾輪向后滾動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)橫向的合力，使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)左右平移。

斜向移動(dòng)：通過控制各個(gè)全向輪的轉(zhuǎn)速和方向，可以實(shí)現(xiàn)斜向運(yùn)動(dòng)。比如，讓對(duì)角線上的兩個(gè)全向輪以相同的速度和方向旋轉(zhuǎn)，另外一對(duì)對(duì)角線上的全向輪以另一種速度和方向旋轉(zhuǎn)，就可以使設(shè)備向斜方向移動(dòng)。

原地旋轉(zhuǎn)：使相對(duì)的兩個(gè)全向輪以相同的速度但相反的方向旋轉(zhuǎn)輪轂，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)圍繞中心的扭矩，使設(shè)備能夠在原地旋轉(zhuǎn)。例如，在機(jī)器人的應(yīng)用中，這種原地旋轉(zhuǎn)功能可以讓機(jī)器人快速調(diào)整方向，適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。

全向輪，特別是以麥克納姆輪為代表的一種類型，具有一系列顯著的優(yōu)點(diǎn)。以下是對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的詳細(xì)闡述：1、移動(dòng)能力：這是全向輪的特點(diǎn)之一。通過改變滾珠的運(yùn)動(dòng)方向與輪轂自身運(yùn)動(dòng)方向的夾角或獨(dú)立控制每個(gè)車輪的速度和方向（如四輪結(jié)構(gòu)），裝備了這種輪子的車輛能夠在任何方向上自由移動(dòng)而不必改變車輛的朝向，非常適合需要高度靈活性的應(yīng)用場(chǎng)景。這使得車輛在狹小空間內(nèi)也能輕松操作、平移和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作自如。同時(shí)減少了裝載卸載的時(shí)間成本并提高了效率；并且還能減小載荷振動(dòng)和壓力以及提高行駛的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊且靈活多變：由于采用了特殊的機(jī)械設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)布局方式而使得整體尺寸相對(duì)較小但卻能提供強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力輸出及良好的操控性能；能夠適應(yīng)各種復(fù)雜地形條件和環(huán)境要求。